Το ιξώδες αναφέρεται στην εσωτερική τριβή μεταξύ μορίων όταν το υγρό υποβάλλεται σε εξωτερική δύναμη. Το δυναμικό ιξώδες αναφέρεται επίσης ως απόλυτο ιξώδες, απλό ιξώδες και δυναμικό ιξώδες. Αναφέρεται στην αναλογία του στρες με το ρυθμό καταπόνησης. Όταν δύο πλάκες με εμβαδόν 1 τετραγωνικών μέτρων και απόσταση 1 m βυθίζονται σε υγρό, κινούνται σε σχέση μεταξύ τους με ταχύτητα 1 m/s. Η εσωτερική δύναμη τριβής που παράγεται από την αλληλεπίδραση μεταξύ των υγρών, η μονάδα είναι Newton δεύτερη ανά τετράγωνο, και Pa·s Pa·s.
Τι είναι το κινηματικό ιξώδες; Το κινηματικό ιξώδες ονομάζεται επίσης κινηματικό ιξώδες, το οποίο αναφέρεται στην αναλογία υδροδυναμικού ιξώδους προς πυκνότητα υγρών ρ, σε τετραγωνικά μέτρα/s. Υπάρχουν πολλαπλές εκφράσεις μονάδων για κινηματικό ιξώδες και η μονάδα μετατροπής μετατρέπεται σε: 1¹/s=10^4St=10^6cSt. Το cSt είναι κεντρώα. Το όργανο μέτρησης του κινηματικού ιξώδους ονομάζεται κινηματικό ιξώδες.
Τύπος υπολογισμού κινηματικού ιξώδους:
Η δύναμη που ασκείται στην περιοχή μονάδας του υγρού στρώματος ονομάζεται πίεση κουράς τ (N/m2).
Ρυθμός διάτμησης (D) D=d v /d x (S-1)
Το άγχος κουράς και ο ρυθμός κουράς είναι δύο βασικές παράμετροι που χαρακτηρίζουν τις ρεολογικές ιδιότητες του συστήματος
Δύο παράλληλα υγρά με διαφορετικά επίπεδα έχουν την ίδια περιοχή "A", χωρισμένη με απόσταση "dx", και ρέουν προς την ίδια κατεύθυνση με διαφορετικούς ρυθμούς ροής "V1" και "V2". Ο Νεύτωνας υπέθεσε ότι η δύναμη διατήρησης αυτών των διαφορετικών ρυθμών ροής είναι ανάλογη με τη σχετική ταχύτητα ή την κλίση ταχύτητας του υγρού, δηλαδή:
T= hdv/dx = ηD (τύπος του Νεύτωνα) όπου η είναι το δυναμικό ιξώδες, το οποίο σχετίζεται με τις ιδιότητες του υλικού.
Νεύτωνα υγρό: ένα υγρό που συμμορφώνεται με τη φόρμουλα του Νεύτωνα. Το ιξώδες σχετίζεται μόνο με τη θερμοκρασία και δεν έχει καμία σχέση με το ρυθμό κουράς. Το τ είναι ανάλογο με το D.
Μη-Νεύτωνα υγρό: δεν συμμορφώνεται με τον νεοτονικό τύπο τ/Δ=f(D) και αντιπροσωπεύει το ιξώδες κάτω από ένα συγκεκριμένο (τ/Δ), το οποίο ονομάζεται εμφανές ιξώδες.
Το ιξώδες είναι η ιδιότητα που δημιουργεί εσωτερική τριβή μεταξύ μορίων μέσα στο υγρό. Το δυναμικό ιξώδες αναφέρεται στην αναλογία της εσωτερικής δύναμης τριβής ανά μονάδα επαφής του υγρού προς το ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας ροής κάθετα προς την κατεύθυνση της κίνησης. Το κινηματικό ιξώδες αναφέρεται στο δυναμικό ιξώδες στην ίδια θερμοκρασία. Ο λόγος της πυκνότητας του υγρού υπό πίεση. Το ιξώδες εκφράζεται συνήθως με κινηματικό ιξώδες και η μονάδα είναι mm2/s.
Μετατροπή δυναμικής μονάδας ιξώδους:
1 ισορροπία (1P)=100 σαρανταποδαρούσα (100cP)
1 σαρανταποδαρούσα (1cP) = 1 mPa·s (1mPa·s)
1 mPa·s (1mPa·s)=1000 microPa·s (1000μΠα·s)
Μετατροπή δυναμικού ιξώδους και κινηματικού ιξώδους
μ=ν·ρ
Όταν μ---δυναμικό ιξώδες του δείγματος (mPa·s)
ν--- Κινηματικό ιξώδες δείγματος (mm2/s)
ρ--- Η πυκνότητα του δείγματος στην ίδια θερμοκρασία με το μετρημένο κινηματικό ιξώδες (g/cm3)
Το ιξώδες έχει εξαιρετική σχέση με τη θερμοκρασία του υγρού, όχι πολύ με την πίεση.
Τι δείχνει το υψηλότερο κινηματικό ιξώδες; Όσο μεγαλύτερο είναι το κινηματικό ιξώδες, τόσο μεγαλύτερη είναι η τιμή του ιξώδους και τόσο μεγαλύτερη είναι η τριβή μεταξύ των εσωτερικών μορίων. Όταν το υγρό κινείται κάτω από τη δράση της εξωτερικής δύναμης, η ενέργεια που καταναλώνεται θα είναι μεγαλύτερη. Εάν η εξωτερική δύναμη ενεργεί σε μια συγκεκριμένη κατάσταση, η απόσταση της κυκλοφορίας υγρών θα είναι μικρότερη. Τα ιξώδη σφαίρας που πέφτουν, τα κύπελλα ιξώδους και τα ιξόμετρα Ubbelohde βασίζονται στα χαρακτηριστικά του ρευστού κινηματώδους ιξώδους και χρησιμοποιούν τη βαρύτητα ως εξωτερική δύναμη για την προώθηση της σχετικής κίνησης μεταξύ υγρών, η οποία μπορεί να μετατραπεί σε τιμές ρευστού ιξώδους μετρώντας το χρόνο. Τα περιστροφικά ιξόμετρα και τα δονούμενα ιξόμετρα χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια για να μετατρέψουν την τριβή μεταξύ υγρών σε αντίσταση ή απόσβεση και στη συνέχεια να τα μετατρέψουν σε τιμές ιξώδους και να τα εμφανίσουν στην οθόνη του οργάνου. Όσο μεγαλύτερο είναι το κινηματικό ιξώδες, τόσο μεγαλύτερη είναι η εμφανιζόμενη τιμή, η οποία αντιπροσωπεύει όσο μεγαλύτερο είναι το ιξώδες του υγρού.